Антон ходил на экскурсию в кузнечную мастерскую и наблюдал, как кузнец опускает заготовку раскаленного металла в воду

Для начала, давайте рассчитаем количество теплоты, которое теряет вода при охлаждении заготовки. Мы можем использовать формулу:

\[Q = m \cdot c \cdot \Delta T\]

где \(Q\) - количество теплоты, \(m\) - масса воды, \(c\) - удельная теплоемкость воды, а \(\Delta T\) - изменение температуры.

Подставим известные значения:

\(m = 11 \, \text{кг}\)
\(c = 4200 \, \text{Дж/(кг-°С)}\)
\(\Delta T = 35 + 25 = 60 \, \text{°С}\)

Теперь рассчитаем количество теплоты:

\[Q_1 = 11 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/(кг-°С)} \cdot 60 \, \text{°С} = 2772000 \, \text{Дж}\]

Для сохранения энергии, это количество теплоты должно равняться количеству теплоты, которое получает заготовка:

\[Q_2 = m_2 \cdot c_2 \cdot \Delta T_2\]

где \(m_2\) - масса заготовки, \(c_2\) - удельная теплоемкость стали, а \(\Delta T_2\) - изменение температуры заготовки.

Мы знаем, что \(m_2\) = 3 \, \text{кг}, \(c_2\) = 460 \, \text{Дж/(кг-°С)}, и \( \Delta T_2\) - это изменение температуры воды + изменение температуры заготовки.

\(\Delta T_2 = 60 \, \text{°С} + \Delta T_2" \)

Мы знаем, что температура воды повышается на \( \Delta T_2" \), поэтому мы можем записать:

\[Q_1 = Q_2 = m_2 \cdot c_2 \cdot (\Delta T_2 + 35)\]

Подставив известные значения, рассчитаем \(\Delta T_2\):

\[2772000 \, \text{Дж} = 3 \, \text{кг} \cdot 460 \, \text{Дж/(кг-°С)} \cdot (\Delta T_2 + 35)\]

\[2772000 = 1380(\Delta T_2 + 35)\]

Теперь решим уравнение:

\[1380(\Delta T_2 + 35) = 2772000\]